免疫治療在膀胱癌中的最新研究進(jìn)展和未來展望

曹達(dá)龍，葉定偉

復(fù)旦大學(xué)附屬腫瘤醫(yī)院泌尿外科，復(fù)旦大學(xué)上海醫(yī)學(xué)院腫瘤學(xué)系，上海 200032

膀胱癌是泌尿男生殖系統(tǒng)中常見的惡性腫瘤，已成為歐美國(guó)家的第九位常見惡性腫瘤［1-2］。在中國(guó)，近年來膀胱癌的發(fā)病率和病死率均呈逐步上升態(tài)勢(shì)［3］。膀胱癌可發(fā)生于任何年齡，高發(fā)于65歲以上的男性中，男性與女性比為3∶1～4∶1。在臨床上，約70%的膀胱癌為非肌層浸潤(rùn)性膀胱癌，30%為肌層浸潤(rùn)性膀胱癌。非肌層浸潤(rùn)性膀胱癌的特征是高復(fù)發(fā)率和低死亡率，而肌層浸潤(rùn)性膀胱癌中約50%存在潛在致死性［4］。

針對(duì)高危非肌層浸潤(rùn)性膀胱癌和膀胱原位癌的治療，Morales等［5］于1976年首次報(bào)道了膀胱內(nèi)灌注卡介苗(Bacillus Calmette-Guerin，BCG)治療這類患者的療效，其完全緩解率(complete response，CR)可達(dá)70%～80%。至今，BCG治療仍是這類患者療效最好的治療方式。但是在隨后的數(shù)十年期間，尤其是肌層浸潤(rùn)性、局部晚期和轉(zhuǎn)移性膀胱癌的治療并未取得重要進(jìn)展。例如，局部晚期和轉(zhuǎn)移性膀胱癌患者接受MVAC或GC方案化療后的客觀總體反應(yīng)率(objective response rate，ORR)為50%，但是其中位無進(jìn)展生存期(progression-free survival，PFS)和總生存期(overall survival，OS)分別為8和14個(gè)月［6-8］。值得關(guān)注的是，腫瘤免疫治療在近年來得到了快速發(fā)展。尤其是對(duì)于膀胱癌的治療，免疫通路中相關(guān)位點(diǎn)的抑制劑如程序性死亡分子1(programmed death 1，PD-1)抗體和細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞相關(guān)抗原4(cytotoxic T-lymphocyte-associated antigen 4，CTLA-4)抗體的發(fā)現(xiàn)為局部進(jìn)展和轉(zhuǎn)移性膀胱癌的治療帶來了重大突破。

1 免疫制劑BCG

1.1 作用原理

1976年，Morales等［5］首次報(bào)道BCG能有效地治療膀胱癌。首先，BCG通過激活免疫系統(tǒng)和誘導(dǎo)炎性反應(yīng)發(fā)揮抗腫瘤效應(yīng)［9］。例如，在膀胱灌注BCG之后的數(shù)小時(shí)內(nèi)，可以在患者尿液里檢測(cè)到大量的白細(xì)胞，主要包括中性粒細(xì)胞以及少量的巨噬細(xì)胞和淋巴細(xì)胞［10］；在BCG治療后的膀胱壁里即可檢測(cè)到大量的免疫細(xì)胞［11］。其次，BCG治療還可通過誘導(dǎo)大量的細(xì)胞因子［12］和趨化因子［13］以激活免疫系統(tǒng)。另外，在BCG治療后的膀胱活檢標(biāo)本中可以發(fā)現(xiàn)黏膜表面上皮細(xì)胞的破壞，黏膜下肉芽腫性炎性反應(yīng)的形成，以及肉芽腫周圍淋巴細(xì)胞和嗜酸性粒細(xì)胞的浸潤(rùn)［14］。值得注意的是，需要活的BCG才能激活免疫系統(tǒng)的抗腫瘤作用［15］，Biot等［16］進(jìn)一步證實(shí)了只有活的BCG才能招募T細(xì)胞至膀胱黏膜。不僅如此，BCG只有與腫瘤密切接觸才能更好地發(fā)揮其療效，如通過經(jīng)皮腎盂引流管注入BCG才能發(fā)揮其治療上尿路的尿路上皮癌的療效［17］，以及在膀胱灌注BCG之前切開膀胱頸或者行前列腺電切才能對(duì)前列腺導(dǎo)管尿路上皮癌起到治療作用［18］。

后來發(fā)現(xiàn)尿路上皮細(xì)胞(包括正常的和惡變的)亦在BCG發(fā)揮療效的過程中起重要作用。首先，BCG通過其表面的纖連蛋白結(jié)合蛋白(fibronectin-binding protein，F(xiàn)AP)與纖連蛋白的結(jié)合以及纖連蛋白與尿路上皮細(xì)胞上整合素a5β1的結(jié)合完成BCG與尿路上皮細(xì)胞結(jié)合，例如在動(dòng)物模型中阻斷纖連蛋白將延遲BCG的超敏反應(yīng)和抗腫瘤效應(yīng)［19］。其次，膀胱癌細(xì)胞需要將BCG吞飲入細(xì)胞內(nèi)，吞飲了BCG的膀胱癌細(xì)胞在炎性反應(yīng)因子的輔助下分泌化學(xué)因子MDC、MCP-1、MCP-1a和IP-10，從而激活免疫反應(yīng)［13］。另外，BCG不僅能導(dǎo)致膀胱癌細(xì)胞分化減弱和細(xì)胞周期停止［20］，同時(shí)BCG的內(nèi)化還能引起膀胱癌細(xì)胞的死亡［21］。

1.2 臨床應(yīng)用

自從1976年Morales等［5］首次報(bào)道了BCG能有效用于膀胱癌的治療后，其在膀胱癌治療中的有效性在后續(xù)的研究中進(jìn)一步得到證實(shí)。Meta分析的結(jié)果顯示，與單純的經(jīng)尿道膀胱腫瘤電切術(shù)(transurethral resection of bladder tumor，TURBT)相比，術(shù)后聯(lián)合膀胱灌注BCG能夠降低膀胱癌的復(fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)［22-23］。另外，術(shù)后聯(lián)合膀胱灌注BCG在降低膀胱癌復(fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)上優(yōu)于術(shù)后膀胱灌注化療藥物［24-25］。更為重要的是，BCG還能降低膀胱癌進(jìn)展至浸潤(rùn)性膀胱癌的風(fēng)險(xiǎn)［26］?；谶@些研究結(jié)果，歐洲泌尿外科協(xié)會(huì)(European Association of Urology，EAU)、美國(guó)泌尿外科協(xié)會(huì)(American Urological Association，AUA)和中國(guó)泌尿外科指南已將膀胱灌注BCG列為中高危非肌層浸潤(rùn)性膀胱癌的標(biāo)準(zhǔn)治療。

膀胱灌注免疫制劑能夠誘導(dǎo)機(jī)體的局部免疫反應(yīng)，從而預(yù)防膀胱腫瘤的復(fù)發(fā)、進(jìn)展。除了BCG以外，其他免疫制劑還包括膀胱灌注干擾素、匙孔蟲戚血藍(lán)蛋白等［27-28］。

2 免疫檢查點(diǎn)抑制劑

2.1 作用原理

基于癌癥免疫監(jiān)視理論的建立，科學(xué)界更深刻地認(rèn)識(shí)到免疫系統(tǒng)在癌癥發(fā)生、發(fā)展中的重要作用，如通過免疫逃逸機(jī)制逃避免疫監(jiān)視的腫瘤細(xì)胞克隆的增殖。在過去的五十多年里研究者們一直致力于主動(dòng)重建免疫介導(dǎo)的腫瘤消亡，如腫瘤疫苗、細(xì)胞因子治療、T細(xì)胞治療和抗腫瘤特異性抗體。

抗腫瘤T細(xì)胞的活化需要抗原提呈細(xì)胞(antigen presenting cell，APC)上主要組織相容性復(fù)合體(major histocompatibility complex，MHC)提呈腫瘤抗原與T細(xì)胞受體(T cell receptor，TCR)結(jié)合提供第一信號(hào)，同時(shí)需要APC和T細(xì)胞上共刺激分子及其受體結(jié)合提供的第二信號(hào)。因此，T細(xì)胞和APC細(xì)胞上共刺激分子和共抑制分子受體和配體的表達(dá)，調(diào)控著適應(yīng)性免疫應(yīng)答的活化、實(shí)施和終止。T細(xì)胞活化后將誘導(dǎo)性地表達(dá)共抑制分子受體，再與表達(dá)在APC細(xì)胞上的CTLA-4結(jié)合從而抑制T細(xì)胞的功能，并成為重要的免疫檢查點(diǎn)之一［29］。在抗原的持續(xù)刺激下(如在腫瘤中)，另一個(gè)重要的免疫檢查點(diǎn)分子PD-1將會(huì)誘導(dǎo)性地高表達(dá)并抑制T細(xì)胞的功能［30］。正常情況下這些機(jī)制主要是保護(hù)正常組織在炎性反應(yīng)中免受T細(xì)胞的攻擊。在癌癥患者體內(nèi)雖能發(fā)現(xiàn)腫瘤特異性T細(xì)胞，但是它們的活性卻處于抑制狀態(tài)。例如，已有研究顯示當(dāng)T細(xì)胞遇到不表達(dá)共刺激分子和(或)高表達(dá)共抑制分子受體時(shí)，它們的活性將受到抑制［31］。T細(xì)胞在腫瘤抗原的長(zhǎng)期刺激下將高表達(dá)共抑制分子受體如PD-1和LAG-3，從而抑制T細(xì)胞的活化［32］。另外，免疫抑制細(xì)胞亦廣泛存在于腫瘤微環(huán)境中并高表達(dá)共抑制分子的受體和配體，從而抑制T細(xì)胞的活化和功能［33］。因此，通過特異性的抗體阻斷共抑制分子受體與配體的結(jié)合可能是克服免疫耐受的策略，從而反轉(zhuǎn)T細(xì)胞的效應(yīng)和殺傷腫瘤的活性［34-35］。

2.2 在非肌層浸潤(rùn)性膀胱癌中的應(yīng)用

正在開展的膀胱灌注免疫制劑治療BCG治療失敗的非肌層浸潤(rùn)性膀胱癌的臨床試驗(yàn)包括：膀胱灌注VPM1002BC(NCT02371447)、膀胱灌注CG0070(NCT02365818)、膀胱內(nèi)聯(lián)合灌注BCG和ALT-803(NCT03022825)、膀胱灌注BCG聯(lián)合PANVAC(NCT02015104)和膀胱灌注rAd-IFN/Syn3(NCT02773849)等。目前正在開展的膀胱灌注免疫檢查點(diǎn)抑制劑的臨床試驗(yàn)主要有膀胱灌注派姆單抗(Pembrolizumab)聯(lián)合BCG治療高危的BCG難治性非肌層浸潤(rùn)性膀胱癌(NCT02808143)，以及比較阿替珠單抗(Atezolizumab)單藥與阿替珠單抗聯(lián)合BCG治療高危非肌層浸潤(rùn)性膀胱癌的療效(NCT02792192)等。

2.3 在局部進(jìn)展和轉(zhuǎn)移性膀胱癌中的應(yīng)用

目前已被美國(guó)食品藥品管理局(Food and Drug Administration)批準(zhǔn)用于治療鉑類化療失敗的局部進(jìn)展和轉(zhuǎn)移性膀胱癌的免疫檢查點(diǎn)抑制劑包括阿替珠單抗、派姆單抗和納武單抗(Nivolumab)等。同時(shí)阿替珠單抗和派姆單抗還被FDA批準(zhǔn)用于不適合鉑類化療患者的一線治療。

阿替珠單抗是一種高親和力的人源單克隆抗程序性細(xì)胞死亡分子配體1(programmed death-ligand 1，PD-L1)抗體，通過影響腫瘤細(xì)胞和腫瘤周圍浸潤(rùn)的免疫細(xì)胞的PD-L1與P D-1的作用，從而激活T細(xì)胞?；诎⑻嬷閱慰乖冖馻期臨床試驗(yàn)(PCD4989，ClinicalTrials.gov，NCT01375842)中的療效［36］，阿替珠單抗于2014年被FDA定為腫瘤治療的重大突破性藥物。2015年更新的數(shù)據(jù)［37］顯示，阿替珠單抗的療效與PD-L1的表達(dá)相關(guān)，在PD-L1表達(dá)量大于等于5%的患者中ORR可達(dá)到50%，但在PD-L1表達(dá)量低的患者中ORR只能達(dá)到17%。PD-L1表達(dá)量大于等于5%和小于5%的患者的PFS分別為6和1個(gè)月。令人鼓舞的是，中位響應(yīng)時(shí)間在該項(xiàng)研究中尚未達(dá)到，隨訪14個(gè)月時(shí)在PD-L1表達(dá)量大于等于5%的患者里中位OS亦尚未達(dá)到，在PD-L1表達(dá)量小于5%的患者中阿替珠單抗治療的中位OS與化療相似為8個(gè)月，但是不良反應(yīng)比化療輕?；谶@些結(jié)果，研究者開展了一項(xiàng)單臂Ⅱ期多中心的臨床試驗(yàn)(IMvigor 210，Clinical Trials.gov，NCT02108652)用于評(píng)估阿替珠單抗在鉑類化療無效患者的一線治療和膀胱癌的挽救性治療中的療效。2016年，這項(xiàng)試驗(yàn)的更新數(shù)據(jù)顯示，在挽救性治療中84%的患者出現(xiàn)了治療響應(yīng)，PD-L1表達(dá)量大于等于5%的患者的ORR為26%，而PD-L1表達(dá)量小于5%的患者的ORR為8%～10%；所有受試者的中位PFS為2.1個(gè)月，PD-L1表達(dá)量大于等于5%和小于5%的患者的中位OS為11.4和8.8個(gè)月，所有患者的OS為7.9個(gè)月［38］。目前，一項(xiàng)Ⅲ期的評(píng)價(jià)單藥阿替珠單抗對(duì)比化療在二線和三線治療中療效差異的研究顯示［39］，在PD-L1高表達(dá)的人群中OS和ORR在阿替珠單抗與化療組之間沒有明顯差異，但是阿替珠單抗組的響應(yīng)時(shí)間明顯長(zhǎng)于化療組(分別為15.9和8.3個(gè)月)，同時(shí)阿替珠單抗組發(fā)生3/4級(jí)不良反應(yīng)明顯少于化療組。

派姆單抗是另一種阻斷PD-1與PD-L1結(jié)合的抗PD-1抗體。Nakanishi等［40］已報(bào)道PD-L1表達(dá)量增加與膀胱癌患者的預(yù)后相關(guān)。在評(píng)估派姆單抗療效和安全性的非盲開放的Ⅰ期臨床試驗(yàn)中(KEYNOTE-012，ClinicalTrials.gov，NCT01848834)，64.2%的患者為PD-L1陽性，ORR和CR分別為28%和9%，中位PFS和OS分別為2.0和12.7個(gè)月，60.6%的患者發(fā)生了藥物相關(guān)的不良反應(yīng)，但是3～4級(jí)的不良反應(yīng)只發(fā)生在5例患者中［41］?；诖?，一項(xiàng)Ⅱ期臨床試驗(yàn)(KEYNOTE-052，ClinicalTrials.gov，NCT02335424)用于評(píng)價(jià)派姆單抗在未接受過任何全身治療(或完成基于鉑類化療后已超過12個(gè)月)和不適合鉑類為基礎(chǔ)的化療的晚期尿路上皮癌和肌層浸潤(rùn)性膀胱癌中的療效已開展。同時(shí)，一項(xiàng)隨機(jī)的全球多中心的Ⅲ期臨床試驗(yàn)(KEYNOTE-045，ClinicalTrials.gov，NCT02256436)亦在進(jìn)行中，用于比較單藥派姆單抗與化療(聯(lián)合紫杉醇、多西他賽和長(zhǎng)春氟寧)在膀胱癌二線和三線治療中的差異。

納武單抗亦是一種抗PD-1單克隆抗體。已開展的臨床試驗(yàn)(CheckMate 032，ClinicalTrials.gov，NCT01928394)主要評(píng)價(jià)納武單抗在鉑類化療后病情進(jìn)展的局部晚期或轉(zhuǎn)移性尿路上皮癌中的療效。相關(guān)數(shù)據(jù)顯示［42］，78例患者接受了納武單抗的治療，其客觀反應(yīng)率為24.4%，其中5例完全緩解(6%)，14例部分緩解(18%)，22例病情穩(wěn)定(28%)，30例病情進(jìn)展(38%)；中位PFS和中位OS分別為2.8和9.7個(gè)月。

伊匹單抗(Ipilimumab)是靶向CTLA-4的單克隆抗體。CTLA-4與APC結(jié)合后將抑制T細(xì)胞的活性。伊匹單抗最初主要用于治療轉(zhuǎn)移性黑素瘤患者并改善了該類患者的療效。一項(xiàng)伊匹單抗聯(lián)合GC化療一線治療轉(zhuǎn)移性尿路上皮癌的Ⅱ期多中心臨床研究結(jié)果顯示［43］，ORR為69%，1年的OS為61%，聯(lián)合伊匹單抗治療后提高了22%的患者治療反應(yīng)，較既往的研究療效有所提高。伊匹單抗治療還可以提高CD4+T淋巴細(xì)胞的數(shù)量，但不能減少抑制性T淋巴細(xì)胞，其作用機(jī)制仍不明確，仍需要進(jìn)一步臨床研究。

3 其他免疫治療

嵌合抗原受體T細(xì)胞免疫療法(chimeric antigen receptor T-cell immunotherapy，CAR-T)是指利用基因工程改造技術(shù)使患者的T細(xì)胞表達(dá)嵌合抗原受體，它主要由細(xì)胞膜外抗原結(jié)合區(qū)和細(xì)胞內(nèi)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)區(qū)兩部分通過多肽接頭及跨膜區(qū)構(gòu)成。膜外區(qū)能特異地識(shí)別并結(jié)合腫瘤細(xì)胞表面抗原，而不受MHC的限制。與其他基于T細(xì)胞的治療方法相比，CAR-T具有以下優(yōu)勢(shì)：① 使用患者自體細(xì)胞降低了排異反應(yīng)風(fēng)險(xiǎn)；② 多種細(xì)胞表面分子均可成為嵌合抗原受體潛在靶點(diǎn)。CAR-T目前在血液腫瘤治療中已取得良好的療效。目前針對(duì)CAR-T治療膀胱癌的臨床研究正在開展中，已注冊(cè)的研究包括在現(xiàn)有治療方法失敗的局部進(jìn)展或轉(zhuǎn)移性膀胱癌中評(píng)價(jià)CAR-T治療療效及安全性的Ⅰ、Ⅱ期臨床研究(NCT03185468)等。

4 展望

已有的或者正在進(jìn)行的免疫治療臨床研究已實(shí)現(xiàn)局部進(jìn)展或轉(zhuǎn)移性膀胱癌一線治療、二線治療、維持治療、輔助治療以及非肌層浸潤(rùn)性膀胱癌灌注治療的全覆蓋。一線治療包括在未接受治療的局部進(jìn)展或轉(zhuǎn)移性尿路上皮癌中，評(píng)估Durvalumab單藥、Durvalumab與Tremelimumab聯(lián)合用藥以及吉西他濱聯(lián)合鉑類標(biāo)準(zhǔn)化療療效的研究(NCT02516241)，評(píng)估派姆單抗單藥、派姆單抗與標(biāo)準(zhǔn)化療(吉西他濱聯(lián)合鉑類)聯(lián)合用藥療效的臨床研究(NCT02853305)，評(píng)估阿替珠單抗單藥、阿替珠單抗與標(biāo)準(zhǔn)化療(吉西他濱聯(lián)合鉑類)聯(lián)合用藥療效的研究(NCT02807636)等。二線治療的臨床研究包括在鉑類一線化療失敗的患者中評(píng)估阿替珠單抗對(duì)比其他化療(包括多西他賽、紫杉醇等)療效的試驗(yàn)(NCT02302807)，評(píng)估納武單抗單藥對(duì)比納武單抗與伊匹單抗聯(lián)合用藥療效的Ⅱ期臨床研究(NCT01928394)，以及一項(xiàng)Ⅰb期臨床研究評(píng)估派姆單抗與B-701(一種抗FGFR3)聯(lián)合用藥二線治療鉑類化療失敗患者的療效(NCT02925533)等。輔助治療包括評(píng)價(jià)納武單抗單藥與納武單抗聯(lián)合Urelumab用藥治療無法使用鉑類的肌層浸潤(rùn)性膀胱癌的療效(NCT02845323)。維持治療主要是一項(xiàng)Ⅲ期研究(NCT02603432)，即在接受4～6個(gè)周期吉西他濱聯(lián)合鉑類化療后無進(jìn)展的膀胱癌患者中評(píng)估Avelumab對(duì)比最佳支持治療對(duì)患者OS的影響等。目前正在開展的膀胱灌注免疫檢查點(diǎn)抑制劑的臨床試驗(yàn)主要有膀胱灌注派姆單抗聯(lián)合BCG治療高危的BCG難治性非肌層浸潤(rùn)性膀胱癌(NCT02808143)等。

目前，國(guó)內(nèi)正在開展和參與的膀胱癌免疫治療臨床試驗(yàn)主要包括：① 在具有高危浸潤(rùn)性尿路上皮癌(T3-4或者N+)的患者中比較納武單抗和安慰劑輔助治療療效的Ⅲ期研究(方案編號(hào)CA209274)；② 在全膀胱切除術(shù)后的患者(T2-4或者N+)中評(píng)價(jià)阿替珠單抗作為輔助治療療效的Ⅲ期研究(方案編號(hào)WO29636)；③ 在未接受過治療的局部進(jìn)展或轉(zhuǎn)移性尿路上皮癌(Ⅳ期)中，評(píng)估Durvalumab單藥、Durvalumab與Tremelimumab聯(lián)合用藥以及吉西他濱聯(lián)合鉑類標(biāo)準(zhǔn)化療療效的研究(NCT02516241)；④ 在未接受過治療的局部晚期或轉(zhuǎn)移性尿路上皮癌患者中比較阿替珠單抗單藥以及阿替珠單抗與含鉑化療聯(lián)合用藥療效的Ⅲ期研究(NCT02807636)；⑤ 在PD-L1陽性的局部晚期或轉(zhuǎn)移性膀胱尿路上皮癌中評(píng)價(jià)抗PD-1單克隆抗體BGB-A317注射液的有效性和安全性Ⅱ期研究(方案編號(hào)BGB-A317-204)；⑥ 阿替珠單抗二線治療局部晚期或轉(zhuǎn)移性尿路上皮或非上皮癌的臨床研究(方案編號(hào)WO29983)。

近年來，免疫治療的興起打破了自20世紀(jì)70年代膀胱灌注BCG成功應(yīng)用于非肌層浸潤(rùn)性膀胱癌后膀胱癌研究和治療停滯不前的狀態(tài)，同時(shí)也將改寫晚期膀胱癌的標(biāo)準(zhǔn)治療模式。然而，免疫治療在膀胱癌中獲得重大突破的同時(shí)，也面臨著一些挑戰(zhàn)和問題，比如說為什么一些患者對(duì)免疫治療有響應(yīng)，而另一些患者對(duì)免疫治療完全沒響應(yīng)。目前用于預(yù)測(cè)患者是否對(duì)免疫治療有響應(yīng)的標(biāo)志包括PD-L1的表達(dá)量、膀胱癌的luminal和basal分型、腫瘤的突變負(fù)荷、基因標(biāo)簽、ECOG評(píng)分以及轉(zhuǎn)移的器官等［44］。因此，未來的研究應(yīng)更加深入地探索影響抗腫瘤免疫反應(yīng)的因素，以進(jìn)一步提高免疫治療在膀胱癌中的療效。同時(shí)，應(yīng)積極尋找能有效預(yù)測(cè)免疫治療療效的分子標(biāo)志物，以及探索特異性更高、不良反應(yīng)更少的免疫治療策略。

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